Xác định nguyên nhân, xây dựng biện pháp phòng chống nhiễm độc hàng loạt- Nhánh 4: Nghiên cứu xây dựng quy trình phát hiện chất độc có khả năng gây nhiễm độc hàng loạt trong các mẫu sinh học trên các thiết bị phòng thí nghiệm

Bé quèc phßng

häc viÖn qu©n y

B¸o c¸o tæng kÕt §Ò tµi nh¸nh kc.10-13.04

Nghiªn cøu x©y dùng quy tr×nh ph¸t hiÖn mét sè

chÊt ®éc cã kh¶ n¨ng g©y nhiÔm ®éc hµng lo¹t

trong c¸c mÉu sinh häc trªn c¸c thiÕt bÞ

ph©n tÝch t¹i phßng thÝ nghiÖm

Chñ nhiÖm §TN: PGS. TSKH. NguyÔn B»ng QuyÒn

thuéc ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc. M∙ sè kc 10.13

“ x¸c ®Þnh nguyªn nh©n, x©y dùng biÖn ph¸p dù phßng

vµ xö trÝ nhiÔm ®éc hµng lo¹t “

6466-4

Hµ néi 10-2004

Tµi liÖu lµ kÕt qu¶ thùc hiÖn nh¸nh nghiªn cøu cña §Ò tµi cÊp Nhµ n−íc

KC10.13 (2001-2004)

1

BKHCN

HVQY

Bé khoa häc c«ng nghÖ

Häc ViÖn Qu©n y

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi nh¸nh KC.10.13.04

Nghiªn cøu x©y dùng quy tr×nh ph¸t hiÖn chÊt ®éc

cã kh¶ n¨ng g©y N§HL trong c¸c mÉu sinh phÈm

trªn c¸c thiÕt bÞ t¹i phßng thÝ nghiÖm

phôc vô cho chÈn ®o¸n ®iÒu trÞ nhiÔm ®éc

PGS. TS. NguyÔn B»ng QuyÒn

Hµ néi - 2004

Tµi liÖu lµ kÕt qu¶ thùc hiÖn nh¸nh nghiªn cøu cña §Ò tµi cÊp

Nhµ n−íc KC10.13

2

Lêi më ®Çu

N−íc ta lµ mét n−íc n«ng nghiÖp ®ang ph¸t triÓn, tõng b−íc hiÖn ®¹i

ho¸ vµ c«ng nghiÖp ho¸. Cïng víi sù ph¸t triÓn vÒ kinh tÕ lµ sù bÊt æn cña t×nh

h×nh chÝnh trÞ khu vùc vµ toµn cÇu, nguy c¬ xÈy ra nh÷ng vô N§HL lµ kh«ng thÓ

dù ®o¸n tr−íc.

ViÖc xö trÝ nhiÔm ®éc vµ N§HL ®ßi hái nhiÒu biÖn ph¸p kh¸c nhau, tõ

viÖc dù b¸o ph¸t hiÖn sím nguyªn nh©n ®Õn c«ng t¸c dù phßng vµ xö trÝ. C¸c biÖn

ph¸p ®ã cÇn ®−îc thùc hiÖn theo nh÷ng quy t¾c vµ tr×nh tù nhÊt ®Þnh.

V× thÕ, ®Ò tµi KC.10.13.04: ”Nghiªn cøu x©y dùng quy tr×nh ph¸t hiÖn

chÊt ®éc cã kh¶ n¨ng g©y nhiÔm ®éc hµng lo¹t trong c¸c mÉu sinh phÈm trªn c¸c

thiÕt bÞ t¹i phßng thÝ nghiÖm phôc vô cho chÈn ®o¸n, ®iÒu trÞ nhiÔm ®éc ” ®−îc

giao nhiÖm vô thùc hiÖn môc tiªu cô thÓ sau ®©y:

T¹o quy tr×nh ph¸t hiÖn c¸c lo¹i chÊt ®éc trong c¸c vô N§HL trong c¸c

mÉu sinh phÈm trªn c¸c thiÕt bÞ t¹i phßng thÝ nghiÖm phôc vô cho chÈn

®o¸n, ®iÒu trÞ nhiÔm ®éc.

§Ó hoµn thµnh nhiÖm vô ®Æt ra, ®Ò tµi tËp trung thùc hiÖn c¸c néi dông

chÝnh sau ®©y:

- X©y dùng ph−¬ng tiÖn vµ quy tr×nh lÊy mÉu vµ b¶o qu¶n mÉu.

- X©y dùng ph−¬ng tiÖn vµ quy tr×nh ph¸t hiÖn nhanh chÊt ®éc trong c¸c

mÉu sinh häc.

3

Ch−¬ng I

Tæng quan

1.1 Nguyªn nh©n cña c¸c vô N§HL

NhiÔm ®éc hµng lo¹t cã thÓ xÈy ra do c¸c nguyªn nh©n sau ®©y:

+ Sù cè ho¸ häc

HiÖn nay, cã rÊt nhiÒu lo¹i chÊt hãa häc ®−îc s¶n xuÊt, b¶o qu¶n vµ vËn

chuyÓn. C¸c chÊt ho¸ häc nµy cã thÓ lµ s¶n phÈm hoµn chØnh nh−ng còng cã thÓ

lµ c¸c tiÒn chÊt sö dông trong c«ng nghiÖp ho¸ chÊt. Do ®ã, nh÷ng tai n¹n hoÆc sù

cè trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, b¶o qu¶n vµ vËn chuyÓn ho¸ chÊt cã thÓ xÈy ra bÊt

ngê g©y tæn h¹i vÒ sinh m¹ng, m«i tr−êng vµ tµi s¶n. Møc ®é nguy hiÓm cña c¸c

lo¹i ho¸ chÊt khi bÞ rß rØ phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau ®©y:

- Ph¹m vi t¸c dông.

- §éc tÝnh.

- L−îng ho¸ chÊt s¶n xuÊt, b¶o qu¶n vµ vËn chuyÓn.

- §é bÒn v÷ng ë ngo¹i c¶nh.

Sè l−îng n¹n nh©n trong mét vô tai n¹n ho¸ chÊt phô thuéc vµo nhiÒu yÕu

tè: tÝnh chÊt cña lo¹i ho¸ chÊt, ph¹m vi lan to¶ cña khu vùc « nhiÔm, thêi ®iÓm

n¹n nh©n cã mÆt t¹i n¬i xÈy ra tai n¹n, thêi gian tiÕp xóc dµi hay ng¾n vµ ph−¬ng

ph¸p xö trÝ ®iÒu trÞ.

Trong c¸c d¹ng ho¸ chÊt cã thÓ g©y nguy hiÓm trong c¸c vô tai n¹n, chÊt

d¹ng khÝ nguy hiÓm h¬n c¶, trong ®ã cã c¸c chÊt nh−: clo, sulfua dioxid, oxid

cacbon, amoniac, acid clohydric, oxid nit¬… C¸c lo¹i khÝ nµy cã ®éc tÝnh t−ong

®èi cao khi bÞ râ rØ hoÆc ph¸t t¸n, g©y nhiÔm ®éc qua ®−êng h« hÊp nªn dÔ xÈy

N§HL, khèi l−îng s¶n xuÊt, dù tr÷ vµ vËn chuyÓn lín.

+ Do khñng bè

C¸c thÕ lùc khñng bè t×m mäi c¸ch ®Ó g©y hiÖu qu¶ s¸t th−¬ng vÒ sinh

m¹ng d©n th−êng vµ c¬ së vËt chÊt lín nhÊt. Do vËy, c¸c ph−¬ng tiÖn sö dông ®Ó

khñng bè cã thÓ gåm c¸c lo¹i sau ®©y:

- ChÊt næ.

- ChÊt ®éc ho¸ häc.

- T¸c nh©n sinh häc.

4

- ChÊt phãng x¹.

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ®· xÈy ra nh÷ng vô khñng bè b»ng chÊt ®éc

ho¸ häc. N¨m 1970, c¸c nhãm khñng bè th©n ArËp ®· cã kÕ ho¹ch sö dông chÊt

®éc ho¸ häc tÊn c«ng c¸c sø qu¸n Mü ë ch©u ¢u. N¨m 1972, bän khñng bè sö

dông acid cyanhydric ®Ó tÊn c«ng hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ trong toµ nhµ

Liªn hîp quèc ë New York. N¨m 1978, c¸c nhãm khñng bè Palestin ®· cho thuû

ng©n vµo c¸c l« cam xuÊt khÈu tõ Israen sang ch©u ¢u. ChÊt ®éc cyanid ®· ®−îc

cho vµo nho cña Chilª xuÊt khÈu sang ch©u ¢u.

Th¸ng 8 n¨m 2002, Mü b¾t ®−îc mét nhãm Håi gi¸o cùc ®oan tinh chÕ

ricin ë phÝa b¾c Ir¾c. §Çu n¨m 2003, c¶nh s¸t Anh ë Lu©n ®«n ®· b¾t ®−îc mét

nhãm ng−êi cÊt gi÷ chÊt ®éc ricin vµ cã ý ®Þnh ®Çu ®éc ë c¸c ga tÇu ®iÖn ngÇm.

Ngoµi ra, ë Nga vµ Ph¸p còng thu gi÷ ®−îc nh÷ng chøng cø vÒ viÖc tµng tr÷ chÊt

®éc ricin.

Ngµy 20-02-2002 c¶nh s¸t Italia b¾t ®−îc 4 ng−êi ®µn «ng Marèc mang

kho¶ng 4kg chÊt ®éc cyanua (kaliferocyanua) cã ý ®Þnh ®−a vµo ®−ßng èng n−íc

dÉn vµo sø qu¸n Mü ë thñ ®« Rom. ChÊt nµy cã ®éc tÝnh kh«ng cao nh−ng cã kh¶

n¨ng t¹o thµnh acid cyanhydric (HCN).

Ngµy 26 th¸ng 4 n¨m 2004, c¶nh s¸t Gioãc-®a-ni b¾t ®−îc mét nhãm

khñng bè thuéc m¹ng l−íi An Ke-®a ©m m−u dïng xe t¶i chë 20 tÊn thuèc næ

cïng ho¸ chÊt ®éc tÊn c«ng vµo trô së c¬ quan t×nh b¸o n−íc nµy.

Vô khñng bè b»ng chÊt ®éc ho¸ häc ®iÓn h×nh nhÊt lµ do gi¸o ph¸i Aum ë

NhËt B¶n tiÕn hµnh. Ngµy 27-7-1994, t¹i thµnh phè Maxumoto, bän khñng bè sö

dông chÊt ®éc sarin lµm 7 ng−êi chÕt vµ 114 ng−êi nhiÔm ®éc. Ngµy 20-3-1995,

bän khñng bè còng dïng chÊt ®éc sarin ë 5 tuyÕn tÇu ®iÖn ngÇm Tokyo lµm 5000

ng−êi nhiÔm ®éc vµ 12 ng−êi chÕt.

ë ViÖt Nam tuy ch−a xÈy ra khñng bè, nh−ng mét sè kÎ xÊu ®· sö dông

chÊt ®éc cña Mü ®Ó l¹i sau chiÕn tranh ®Ó g©y ho¶ng lo¹n trong d©n chóng. ë

§¾c L¾c n¨m 2001 lµm 911 häc sinh vµ gi¸o viªn bÞ nhiÔm ®éc.

Sau chÊt næ, chÊt ®éc ho¸ häc lµ ph−¬ng tiÖn ®−îc −u tiªn lùa chän ®Ó

khñng bè v× c¸c ®Æc ®iÓm sau ®©y:

- Cã thÓ g©y s¸t th−¬ng hµng lo¹t, g©y hoang mang, sî h·i trong d©n

chóng.

5

- Cã thÓ sö dông b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p vµ nhiÒu d¹ng kh¸c nhau,

lµm cho ®èi ph−¬ng bÊt ngê, khã ®èi phã: g©y « nhiÔm nguån n−íc,

kh«ng khÝ, l−¬ng thùc thùc phÈm...b»ng chÊt ®éc d¹ng láng, d¹ng h¬i,

d¹ng khÝ dung, d¹ng bét....

- ChÊt ®éc cã kh¶ n¨ng tån t¹i ë m«i tr−êng trong thêi gian nhÊt ®Þnh.

- C«ng nghÖ vµ nguyªn liÖu s¶n xuÊt chÊt ®éc ho¸ häc t−¬ng ®èi ®¬n

gi¶n, dÔ kiÕm, cã thÓ sö dông quy tr×nh s¶n xuÊt trong c«ng nghiÖp

th«ng th−êng vµ rÎ tiÒn h¬n so víi chÊt phãng x¹ vµ chÊt næ. Cã ý kiÕn

cho r»ng, c¸c nhãm khñng bè khã cã kh¶ n¨ng vÒ mÆt c«ng nghÖ ®Ó s¶n

xuÊt chÊt ®éc ho¸ häc. Nh−ng theo mét b¸o c¸o cña CIA, viÖc s¶n xuÊt

c¸c t¸c nh©n ho¸ häc vµ sinh häc cã thÓ g©y s¸t th−¬ng nhiÒu ng−êi

kh«ng khã h¬n s¶n xuÊt heroin vµ c¸c chÊt g©y mª.

- ViÖc ph¸t hiÖn, chÈn ®o¸n vµ xö trÝ N§HL gÆp nhiÒu khã kh¨n.

Tuy nhiªn, sö dông chÊt ®éc hãa häc ®Ó khñng bè còng cã mét sè khã

kh¨n vµ h¹n chÕ:

- Khã t¹o ®−îc nång ®é chÊt ®éc cao ®Ó s¸t th−¬ng ®−îc nhiÒu ng−êi.

- CÇn ph¶i cã nh÷ng ph−¬ng tiÖn phun r¶i chÊt ®éc thÝch hîp vµ gi÷ ®−îc

bÝ mËt bÊt ngê.

- Môc tiªu tÊn c«ng cÇn nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh: tËp trung ®«ng

ng−êi, ë nh÷ng ®Þa ®iÓm chÊt ®éc kh«ng bÞ ph©n t¸n qu¸ nhanh.

+ Do chiÕn tranh cã sö dông vò khÝ ho¸ häc (VKHH)

VKHH b¾t ®Çu ®−îc sö dông nh− mét lo¹i vò khÝ s¸t th−¬ng hµng lo¹t

(Weapon of Mass Destruction-WMD) trong §¹i chiÕn ThÕ giíi lÇn thø nhÊt.

Ngµy 22-4-1915 qu©n ®éi §øc sö dông khÝ clor ®Ó tÊn c«ng liªn qu©n Anh-Ph¸p

t¹i lµng Ypres (thuéc BØ) lµm 5000 ng−êi chÕt vµ 15000 ng−êi nhiÔm ®éc. Tæng

sè chÕt trong cuéc §¹i chiÕn ThÕ giíi lÇn thø nhÊt lµ 92.000 ng−êi vµ h¬n 1,5

triÖu ng−êi nhiÔm ®éc.

Trong ®¹i chiÕn ThÕ giíi lÇn thø hai cã nhiÒu n−íc trang bÞ vò khÝ ho¸ häc

vµ xuÊt hiÖn lo¹i chÊt ®éc míi, chÊt ®éc thÇn kinh. Trong thêi k× “chiÕn tranh

l¹nh” cuéc ch¹y ®ua vò trang gi÷a hai phe ®· lµm gia t¨ng kho vò khÝ ho¸ häc

tµng tr÷ trªn thÕ giíi. Trong nh÷ng n¨m 60 cña thÕ kØ tr−íc, Mü ®Èy m¹nh viÖc

6

nghiªn cøu ph¸t triÓn c¸c lo¹i chÊt ®éc ho¸ häc míi. Trong ®ã cã vô thö nghiÖm

chÊt ®éc VX ë vïng Dugway (Bang Utah) ®· lµm 6000 con cõu bÞ chÕt. N¨m

1984, qu©n ®éi Ir¾c dïng chÊt ®éc sarin vµ yperit tÊn c«ng vµo thµnh phè Halabja

cña ng−êi Cuèc lµm h¬n 5000 ng−êi bÞ nhiÔm ®éc víi tØ lÖ tö vong 15%.

+ Do « nhiÔm m«i tr−êng:

§· xÈy ra nhiÒu tr−êng hîp N§HL do m«i tr−êng bÞ « nhiÔm, sau ®©y lµ

mét sè vô ®iÓn h×nh:

- Nguån n−íc ë Bangladesh bÞ nhiÔm asen lµ nguyªn nh©n g©y N§HL lín

nhÊt trong lÞch sö. Cã kho¶ng mét nöa d©n sè n−íc nµy bÞ nhiÔm ®éc asen (35

triÖu trong sè 77 triÖu d©n).

- N¨m 1958 ë vÞnh Minamata (NhËt B¶n), xuÊt hiÖn mét lo¹i bÖnh l¹ trong

c− d©n ®Þa ph−¬ng vµ sau ®ã nguyªn nh©n ®−îc x¸c ®Þnh lµ do « nhiÔm methyl

thuû ng©n. BÖnh nµy sau ®ã ®−îc ®Æt tªn lµ “ bÖnh Minamata”.

-Trong hai n¨m 1971-1972, viÖc sö dông thuèc diÖt nÊm h¹i hoa mÇu cã

chøa methyl thuû ng©n ë Ir¾c ®· lµm 6530 ng−êi nhiÔm ®éc vµ 500 ng−êi chÕt.

+ Do thùc phÈm, thuèc vµ c¸c s¶n phÈm sinh ho¹t trong ®êi sèng bÞ

nhiÔm ®éc:

LÞch sö ®· ghi nhËn nhiÖu vô N§HL do thùc phÈm, thuèc vµ c¸c s¶n phÈm

sinh ho¹t bÞ nhiÔm chÊt ®éc v× nhiÒu lý do kh¸c nhau. Sau ®©y lµ mét sè vÝ dô:

- Vô nhiÔm ®éc dÇu ¨n ë T©y Ban Nha: 1981, 1000 ng−êi chÕt vµ 25.000

ng−êi bÞ nhiÔm ®éc ®−îc coi lµ vô nhiÔm ®éc thùc phÈm rÊt nghiªm träng trong

lÞch sö ch©u ¢u hiÖn ®¹i. Nguyªn nh©n lµ do dÇu ¨n bÞ nhiÔm ho¸ chÊt trõ s©u.

- Th¸ng 10-1992, 49 trÎ em ë mét tr−êng häc thuéc tiÓu bang New Jersey

(Mü) xuÊt hiÖn c¸c biÓu hiÖn nhiÔm ®éc sau b÷a ¨n tr−a. XÐt nghiÖm cho thÊy

hµm l−îng MetHb trong m¸u cña c¸c trÎ em nµy ®Òu rÊt cao vµ hµm l−îng nitrit

trong mãn sóp lªn tíi 459ppm.

- N¨m 1996, ë Haiti xÈy ra vô 76 trÎ em chÕt do uèng paracetamol nh−ng

cã lÉn diethylenglycol.

- N¨m 2002, mét sè trÎ em ë thµnh phè New York (Mü) bÞ nhiÔm ®éc

thuèc diÖt chuét Trung Quèc.

7

1.2 biÖn ph¸p dù phßng vµ xö trÝ N§HL

MÆc dï ®· xÈy ra nhiÒu vô N§HL nh−ng viÖc nghiªn cøu vµ kÕ ho¹ch s½n

sµng øng phã víi c¸c th¶m ho¹ hµng lo¹t do chÊt ®éc ho¸ häc c¸c vÉn ch−a ®−îc

c¸c n−íc quan t©m ®óng møc. Sau vô 11-9, nguy c¬ khñng bè b»ng c¸c lo¹i vò

khÝ s¸t th−¬ng hµng lo¹t nãi chung, chÊt ®éc ho¸ häc nãi riªng ®· t¨ng lªn râ rÖt.

V× vËy, nhiÒu quèc gia ®· tiÕn hµnh ho¹ch ®Þnh c¸c ph−¬ng ¸n ®èi phã khi N§HL

xÈy ra.

Theo mét ®iÒu tra ë bang Georgia (Mü) do Richard B. tiÕn hµnh cho thÊy

73% bÖnh viÖn kh«ng cã ph−¬ng ¸n chuÈn bÞ xö trÝ th¶m häa hµng lo¹t do chÊt

®éc ho¸ häc vµ phãng x¹, 73% sè bÖnh viÖn cã bè trÝ mét vÞ trÝ dµnh cho viÖc xö

lý vÖ sinh, chØ cã 13% sè bÖnh viÖn cã quy tr×nh xö lý vÖ sinh, 3% bÖnh viÖn cã

kho thuèc dù tr÷ thuèc chèng ®éc, 25% sè bÖnh viÖn” thØnh tho¶ng” cã tËp huÊn

vÒ xö trÝ sù cè hµng lo¹t. B¶n ®iÒu tra kÕt luËn: tÊt c¶ c¸c bÖnh viÖn ®Òu kh«ng

s½n sµng ®Ó xö trÝ c¸c sù cè hµng lo¹t.

Nguyªn nh©n cña t×nh h×nh ®ã cã thÓ lµ do: quan niÖm cho r»ng ®iÒu ®ã

kh«ng thÓ xÈy ra, thiÕu hiÓu bݪt vÒ sù cè hµng lo¹t, kh«ng cã kinh phÝ vµ thiÕu

ph−¬ng tiÖn, trang bÞ.

1.3. Ph¸t hiÖn chÊt ®éc trong c¸c vô N§HL

Ph¸t hiÖn vµ x¸c ®Þnh chÊt ®éc g©y ra N§HL trong c¸c mÉu sinh häc lµ

mét trong nh÷ng nhiÖm vô quan träng. Môc ®Ých cña c«ng viÖc nµy lµ nh»m ph¸t

hiÖn sím c¸c t¸c nh©n g©y ngé ®éc ®Ó sö dông c¸c thuèc chèng ®éc ®Æc hiÖu vµ

c¸c biÖn ph¸p thÝch hîp cÊp cøu vµ cøu sèng nhanh nhÊt c¸c n¹n nh©n.

C«ng viÖc nµy bao gåm c¸c vÊn ®Ò:

- Ph¸t hiÖn sím c¸c dÊu hiÖu cña mét vô N§HL vµ th«ng b¸o kÞp thêi .

- Sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn nhanh, cã tÝnh chÊt ®Þnh tÝnh.

- LÊy mÉu, vËn chuyÓn, b¶o qu¶n

- Xö lý mÉu.

- TiÕn hµnh c¸c kü thuËt ph©n tÝch.

- Xö lý vµ b¸o c¸o kÕt qu¶.

§Ó th«ng b¸o kÞp thêi c¸c th«ng tin vÒ viÖc sö dông VKHH cña ®èi

ph−¬ng, c¸c ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn ph¶i cho kÕt qu¶ rÊt nhanh vµ víi ®é nhËy

8

cao. VÝ dô, víi nång ®é 0,0005mg/lÝt sarin cã thÓ g©y nhiÔm ®éc sau 5 phót tiÕp

xóc. Nh− vËy, chÊt ®éc cÇn ®−îc ph¸t hiÖn trong kho¶ng 2-3 phót ®Ó cã thÓ th«ng

b¸o kÞp thêi. Tuy nhiªn, trong c¸c vô N§HL, yªu cÇu nµy khã cã thÓ thùc hiÖn

®−îc. Trong vô khñng bè ë Tokyo n¨m 1995, ph¶i mÊt 4 giê, míi cã kÕt qu¶

ph©n tÝch x¸c ®Þnh lµ do sarin. Trong khÝ ®ã, c¨n cø vµo dÊu hiÖu l©m sµng, c¸c

nh©n viªn y tÕ lµ nh÷ng ng−êi ®Çu tiªn kh¼ng ®Þnh nguyªn nh©n vµ quyÕt ®Þnh sö

dông thuèc chèng ®éc ®Æc hiÖu.

Ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn ph¶i cã kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh ®−îc chÊt ®éc ë nång

®é thÊp h¬n møc cã thÓ g©y nhiÔm ®éc (nång ®é ng−ìng). VÝ dô, nång ®é ng−ìng

cña sarin lµ 0,0025 mg/lÝt/phót, ®é nh¹y cña ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn ph¶i ®¹t lµ

1.10-6 mg/lÝt

C¸c tiªu chuÈn ®Ó lùa chän ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch gåm:

+ §é nhËy

+ Thêi gian tiÕn hµnh

+ §é ®Æc hiÖu

+ Chi phÝ

Ngoµi ra, cÇn −u tiªn chän ph−¬ng ph¸p ph¸t hiÖn c¸c chÊt ®éc nguy hiÓm,

cã ®éc tÝnh cao vµ g©y nhiÔm ®éc nhanh.

1.3.1. Ph−¬ng ph¸p lÊy mÉu:

+ LÊy mÉu sinh häc

LÊy mÉu sinh häc trong ph©n tÝch ®éc chÊt ph¶i tu©n theo bèn nguyªn t¾c

chÝnh sau ®©y:

- Thêi gian: ph¶i lÊy ®óng thêi gian thÝch hîp.

- Khèi l−îng mÉu: Ph¶i ®ñ l−îng mÉu cÇn thiÕt ®Ó ph©n tÝch.

- B¶o qu¶n mÉu: MÉu ph¶i ®−îc b¶o qu¶n ®óng c¸ch, tr¸nh ph©n huû

vµ nhiÔm bÈn mÉu.

- VÞ trÝ lÊy: LÊy t¹i vÞ trÝ tiÕp xóc trùc tiÕp víi chÊt ®éc (da, niªm

m¹c, dÞch d¹ dµy). LÊy mÉu ë nh÷ng bé phËn hÊp thu, chuyÓn ho¸

vµ th¶i trõ chÊt ®éc (m¸u, n−íc tiÓu, d¹ dÇy, gan, thËn) vµ nh÷ng bé

phËn tÝch luü chÊt ®éc (n·o, m« mì, x−¬ng…)

9

1.3.2 C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý mÉu

ViÖc ph©n tÝch chÊt ®éc trong trong c¸c mÉu sinh häc (m¸u, n−íc tiÓu, m«,

dÞch d¹ dµy…) rÊt khã v× chóng cã nång ®é qu¸ bÐ vµ nÒn mÉu rÊt phøc t¹p. V×

vËy, qu¸ tr×nh xö lý mÉu lµ rÊt cÇn thiÕt nh»m lµm giÇu mÉu v−ît qua ng−ìng giíi

h¹n cña c¸c thiÕt bÞ ph¸t hiÖn vµ lo¹i bá c¸c thµnh phÇn ¶nh h−ëng cña nÒn mÉu.

Qu¸ tr×nh xö lý mÉu ®èi víi c¸c thÓ tÝch lín th−êng rÊt phøc t¹p vµ bÞ ¶nh bëi rÊt

nhiÒu yÕu tè.

C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý c¸c mÉu gåm chiÕt pha láng vµ chiÕt pha r¾n.

1.3.2.1 ChiÕt pha láng

+ ChiÕt láng – láng

ChiÕt láng-láng th−êng ®−îc sö dông ®Ó lµm s¹ch hoÆc t¸ch c¸c lo¹i cÊu tö

ra khái mÉu mÑ. Do c¸c ®é ph©n cùc cña c¸c dung m«i n»m trong mét kho¶ng

réng nªn rÊt thuËn lîi cho viÖc t¸ch. §iÓm bÊt lîi lµ viÖc sö dông mét thÓ tÝch lín

dung m«i h÷u c¬ ®éc h¹i vµ ®¾t tiÒn, dông cô cång kÒnh, hiÖu suÊt thu håi kÐm.

Theo I.H. Suffet, ®Ó ®¹t hiÖu suÊt cì 90% th× tû lÖ dung m«i mÉu ph¶i cã tû lÖ

1:5.

+ ChiÕt láng - r¾n.

ChiÕt láng r¾n ®−îc ¸p dông ®Ó t¸ch c¸c chÊt ph©n tÝch r¾n ra khái mÉu vËt

r¾n b»ng dung m«i thÝch hîp. ChÊt ph©n tÝch trong mÉu r¾n th−êng n»m ë thµnh

nang nhá hoÆc ph©n t¸n trong chÊt r¾n v× vËy cÇn ph¶i nghiÒn nhá ®Ó t¨ng diÖn

tÝch tiÕp xóc cña dung m«i vµ chÊt ph©n tÝch. Tuú thuéc vµo ®é ph©n cùc cña chÊt

cÇn t¸ch mµ ta lùa chän dung m«i chiÕt. Ph−¬ng ph¸p nµy chñ yÕu ®−îc ¸p dông

cho c¸c mÉu r¾n nh− ®Êt, thùc vËt...

1.3.2. 2 ChiÕt pha r¾n (SPE)

Ra ®êi tõ gi÷a nh÷ng n¨m 1970, ph−¬ng ph¸p chiÕt pha r¾n ®· dÇn thay

thÕ cho ph−¬ng ph¸p chiÕt pha láng vµ ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong c¸c lÜnh vùc

ph©n tÝch. ChiÕt pha r¾n lµ mét ph−¬ng ph¸p chuÈn bÞ mÉu ®Ó lµm giµu vµ lµm

s¹ch c¸c chÊt ph©n tÝch tõ dung dÞch b»ng c¸ch hÊp thô lªn mét cét hoÆc ®Üa pha

r¾n, sau ®ã chÊt ph©n tÝch ®−îc gi¶i hÊp b»ng hÖ dung m«i thÝch hîp.

10

−u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p chiÕt pha r¾n lµ hiÖu suÊt thu håi cao, kh¶ n¨ng

lµm s¹ch vµ lµm giµu chÊt ph©n tÝch lín, dÔ tù ®éng hãa, cã kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch

víi ph©n tÝch s¾c ký, tiÕt kiÖm dung m«i vµ lµ mét ph−¬ng ph¸p an toµn, ®¬n gi¶n

dÔ sö dông, cã thÓ tiÕn hµnh hµng lo¹t do ®ã tiÕt kiÖm ®−îc thêi gian.

+ Vi chiÕt pha r¾n:

Mét kü thuËt míi cña chiÕt pha r¾n lµ vi chiÕt pha r¾n bao gåm mét sîi

thuû tinh silic chÞu nhiÖt phñ phim máng pha tÜnh ®−îc nhóng vµo dung dÞch

hoÆc kh«ng gian h¬i ®Ó hÊp l−u c¸c chÊt cÇn ph©n tÝch sau ®ã ®−a trùc tiÕp sîi

nµy vµo inject¬ cña m¸y s¾c ký khÝ ®Ó gi¶i hÊp nhiÖt hoÆc bé ghÐp nèi víi m¸y

s¾c ký láng cao ¸p ®Ó ph©n tÝch. Kü thuËt nµy ®−îc ¸p dông ®Çu tiªn vµo vµo ph©n

tÝch l−îng vÕt cña c¸c chÊt h÷u c¬ dÔ bay h¬i. GÇn ®©y, ph−¬ng ph¸p nµy ®· ®−îc

¸p dông réng r·i ®Ó ph©n tÝch l−îng vÕt c¸c chÊt víi hiÖu qu¶ cao.

1.4. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch ®éc chÊt trong c¸c mÉu sinh häc

trong phßng thÝ nghiÖm

§Õn nay cã rÊt nhiÒu kü thuËt ph©n tÝch kh¸c nhau ®· vµ ®ang ®−îc øng

dông. C¸c kü thuËt nµy ®−îc chia thµnh hai nhãm ®ã lµ ph©n tÝch ho¸ häc vµ kü

thuËt ph©n tÝch c«ng cô. C¸c ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch ho¸ häc cã −u ®iÓm lµ ®¬n

gi¶n, kh«ng cÇn ®ßi hái c¸c m¸y mãc phøc t¹p, ®¾t tiÒn, nh−ng ®ßi hái nhiÒu thêi

gian, thao t¸c tØ mû cÈn thËn, nh−ng chØ cho phÐp x¸c ®Þnh ®−îc c¸c chÊt víi hµm

l−îng lín h¬n 0,1%.

C¸c kü thuËt ph©n tÝch c«ng cô hiÖn ®¹i dïng trong c¸c phßng thÝ nghiÖm

nãi chung vµ c¸c phßng ph©n tÝch ®éc chÊt nãi riªng cã rÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau.

Mçi lo¹i ®Òu dùa trªn c¸c tÝnh chÊt nhÊt ®Þnh cña c¸c chÊt ph©n tÝch ®Ó x¸c ®Þnh

chóng. Dùa theo phÐp ®o, c¸c ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc chia thµnh 5 nhãm:

- C¸c ph−¬ng ph¸p quang ho¸.

- C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÖn ho¸.

- C¸c ph−¬ng ph¸p s¾c ký.

- Ph−¬ng ph¸p ®iÖn di.

- C¸c kü thuËt hçn hîp kh¸c.

11

1.4.1 Ph−¬ng ph¸p quang ho¸.

Trong ph©n tÝch ®Þnh l−îng, nh÷ng ph−¬ng ph¸p dùa trªn sù hÊp thô ¸nh

s¸ng ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn.

§Õn nay c¸c ph−¬ng ph¸p ®o quang trong ph©n tÝch cã rÊt nhiÒu lo¹i.

Nh−ng c¬ b¶n ®−îc x©y dùng theo c¸c tÝnh chÊt quang ho¸ häc hay quang lý häc

cña c¸c chÊt (nguyªn tö, ph©n tö, nhãm ph©n tö) trong nh÷ng ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh.

Tuú theo b¶n chÊt cña sù sinh ra phæ mµ cã c¸c lo¹i phæ sau ®©y:

+Phæ nguyªn tö: do sù chuyÓn møc n¨ng l−îng cña c¸c ®iÖn tö ho¸ trÞ cña

nguyªn tö bÞ kÝch thÝch t¹o ra, gåm cã: phæ ph¸t x¹ nguyªn tö (AES vµ ICP-AES);

phæ hÊp thô nguyªn tö(AAS); phæ huúnh quang nguyªn tö (AAS).

+Phæ cña nguyªn tö: do c¸c ®iÖn tö néi (líp K vµ L) cña nguyªn tö khi

kÝch thÝch mµ sinh ra, gåm cã: Phæ ph¸t x¹ vµ nhiÔu x¹ tia X; phæ huúnh quang

tia X (®©y lµ hai nhãm phæ cña nguyªn tö tù do ë tr¹ng th¸i khÝ).

+ Phæ cña ph©n tö: do c¸c ®iÖn tö ho¸ trÞ n»m trong tr¹ng th¸i liªn kÕt

cña ph©n tö khi bÞ kÝch thÝch sinh ra, gåm cã: phæ hÊp thô ph©n tö (UV-VIS); phæ

hÊp thô hång ngo¹i (IR); phæ t¸n x¹ Raman (RS).

+ Phæ khèi l−îng (MS): do c¸c m¶nh khèi l−îng cña chÊt (nguyªn tö

hay nhãm nguyªn tö) cña chÊt ph©n tÝch khi bÞ ion ho¸ t¹o thµnh vµ chóng sinh ra

phæ theo ®é lín cña khèi l−îng.

+ Phæ céng h−ëng tõ: do sù céng h−ëng tõ cña ®iÖn tö hay cña h¹t nh©n

nguyªn tö t¹o ra. Lo¹i phæ nµy gåm hai kiÓu: Céng h−ëng tõ h¹t nh©n (NMRS) vµ

céng h−ëng tõ ®iÖn tö (EMRS)

C¸c ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch theo phæ cã −u ®iÓm nh−: nhanh, xÐt nghiÖm

hµng lo¹t, nång ®é ph©n tÝch thÊp, cã thÓ ®Þnh tÝnh vµ ®Þnh l−îng, cã ph−¬ng ph¸p

phôc vô ®−îc c¶ x¸c ®Þnh cÊu tróc ph©n tö.

§èi víi viÖc nghiªn cøu vµ ph©n tÝch c¸c chÊt ®éc trong c¸c phßng thÝ

nghiÖm, c¸c ph−¬ng ph¸p phæ cã nhiÒu −u viÖt, ®−îc sö dông phæ biÕn hiÖn nay.

1.4.2 Ph−¬ng ph¸p ®iÖn di

§iÖn di lµ hiÖn t−îng chuyÓn ®éng cña c¸c phÇn tö nhá hay c¸c phÇn tö

mang ®iÖn trong mét chÊt gi¸ d−íi ¶nh h−ëng cña ®iÖn tr−êng. Sù ph¸t hiÖn hiÖn

t−îng nµy ®· cã tõ l©u, nh−ng m·i ®Õn n¨m 1809 míi ®−îc m« t¶ chi tiÕt lÇn ®Çu

bëi nhµ B¸c häc Nga Reuss.